“華山論劍”的背后，黑光夜視的破局之路

2024-05-08 08:42:09來源：CPS中安網閱讀量：154 評論

　　不久前，一場關于黑光產品的“華山論劍”直播，吸引不少業(yè)內人士的關注。

　　談及這場直播的緣由，宇視旗下的阿宇品牌在兩周年之際，發(fā)布了最新黑光攝像機夜鷹系列。而后，某安防視頻博主放言“宇視這款產品，讓南方做監(jiān)控的小廠怎么活”。

　　太過鋒芒，“一石激起千層浪”。華南地區(qū)的安防廠商們不樂意了，已推出的黑光攝像頭廠商們紛紛加入夜視大比拼。

　　據(jù)CPS中安網不完全統(tǒng)計，參與直播測試的廠商有?？低?、大華、宇視、天地偉業(yè)、創(chuàng)維、天視通、安佳等。

　　誠然，一場直播背后，看到了差異、也看到品牌廠商直面問題和加速產品迭代的勇氣。

　　與此同時，隨著應用場景的復雜化和圖像處理的精細化，監(jiān)控攝像機在黑夜的性能升級，成為不少安防廠商突圍的技術要點，也為監(jiān)控攝像機的不斷迭代提供了技術加持。

　　夜視需求倍增

　　眾所周知，根據(jù)夜視效果的不同，攝像機的夜景性能，從普通紅外、微光、星光、超星光、黑光、極黑光等，實際上指的是攝像機低照度保持色彩的容忍度。

　　據(jù)CPS中安網了解，行業(yè)內公認0.001Lux及以下稱之為星光級攝像機，已應用在平安城市、平安鄉(xiāng)村、高速公路、港口等。不僅不需要大規(guī)模安裝補光照明設施，還可以得到較好的夜間高清彩色監(jiān)控畫面需求。

　　照度(Lux)，指單位面積上接收到的可見光的光通量，是衡量環(huán)境光的亮度單位。“最低照度”反映的是攝像機可以在多黑的環(huán)境下仍能看到物體。

　　然而，星光級照度監(jiān)控技術主要受鏡頭、圖像傳感器、后端圖像處理技術等因素的影響較大，在此基礎上的技術革新也逐漸進入瓶頸，不少安防廠商也倍感壓力。

　　隨著感光元器件等硬件的發(fā)展，?？低曉?014年推出“星光+”攝像機，“星光”幾乎成了安防領域“低照度”的代名詞。

　　緊接著，大華、宇視、創(chuàng)維、天地偉業(yè)、科達、中維世紀等安防企業(yè)相互追趕，從紅外夜視到星光夜視，再到黑光夜視，再到極黑光夜視等，解決夜間全彩的問題。

　　一般來說，黑光級IPC能在0.0005Lux(照度單位)的低照下維持彩色，但星光級或普通紅外則必須依賴補光燈。

　　特別是，極黑光攝像機的面世，意味著夜視性能的再次迭代，兼顧全景視野和高清細節(jié)，又可以滿足不同環(huán)境下的24小時臻全彩。

　　然而，基于星光級產品的前期價格高，市場接受度并不高，特別是消費類監(jiān)控設備更不多。

　　與此同時，不論傳統(tǒng)ISP，還是AI-ISP、雙光融合等技術，在解決問題的同時也面臨一定的阻礙，黑光攝像機的場景應用將走向何方，道阻且長。

　　多重技術突圍

　　安防行業(yè)多年的發(fā)展中，日間的監(jiān)控需求已相當完備。然而，夜晚是多種事件高發(fā)的階段，攝像機在低照場景下的監(jiān)控視頻質量備受關注，也是行業(yè)持續(xù)優(yōu)化的技術方向。

　　眾所周知，傳統(tǒng)監(jiān)控技術在低照度條件下，容易出現(xiàn)圖像模糊、色彩失真等問題，而黑光全彩可以有效避免這種問題，提供監(jiān)控的穩(wěn)定性和可靠性。

　　縱觀安防行業(yè)低照技術的演變路徑，“無疆家用安防&西塔立方”給聯(lián)合發(fā)布的《2023-2024年度消費攝像頭行業(yè)報告》給出了最直觀的技術路徑，即紅外夜視、星光夜視、雙光融合、兩大黑光夜視等。

　　具體來看，紅外夜視即通過紅外光進行補光，簡稱黑白夜視；星光夜視則是通過大光圈鏡頭、星光級圖像sensor，實現(xiàn)低照度彩色夜視；雙光融合則是通過雙圖像sensor架構圖像融合技術，實現(xiàn)低照度的彩色低照夜視；雙光融合則是通過大光圈鏡頭、大靶面圖像sensor，實現(xiàn)極低照度的彩色低噪夜視；兩大黑光夜視則分為兩種，一是傳統(tǒng)黑光，采用傳統(tǒng)ISP技術，搭配大光圈鏡頭、大靶面圖像sensor，實現(xiàn)黑光夜視，另一種是采用AI-ISP技術，實現(xiàn)黑光夜視，最佳效果是搭配大光圈鏡頭、大靶面圖像sensor，通過降低鏡頭和圖像sensor規(guī)格，讓黑光普惠化。

　　從技術層面來看，傳統(tǒng)ISP、AI-ISP、雙光融合等成為黑光夜視的重要支撐技術。

　　其中，ISP作為攝像機里面做圖像質量優(yōu)化的算法，負責完成從sensor RAW到圖像RGB數(shù)據(jù)的轉換，過程包括各種矯正、去噪、轉換和增強等環(huán)節(jié)。

　　然而，基于攝像機的應用場景越來越復雜，圖像處理要求越來越高，傳統(tǒng)ISP在暗光環(huán)境下的降噪、對比度增強和暗光提亮等層面存在較大的局限性。

　　在此境況下，AI-ISP技術的出現(xiàn)，以AI技術為輔助，深度學習海量場景和數(shù)據(jù)，對圖像進行精準處理，則可以在某些場景大幅改善傳統(tǒng)ISP的成像效果，讓極低照度環(huán)境下的高清全彩成像成為可能，攝像頭開始從之前的“看得見”，逐漸走向“看得清”甚至“看得懂”。

　　目前，除了豪威、安霸、索尼等國外廠商，國內的海思、愛芯元智、富瀚微、瑞芯微、星宸科技等芯片原廠也在加快布局，不斷加速AI-SIP技術的應用。

　　不容置疑的是，當下AI-ISP所面臨的場景化和商業(yè)化仍存在成本高和難調試等痛點。

　　在此境況下，雙光融合則通過對可見光和紅外光做專門涉及的圖像處理算法，將兩個光譜做高精度圖像融合，得到色彩還原更真實、信噪比更高的低照效果。

　　然而，之所以技術已存在，但未能大規(guī)模應用，也是工藝環(huán)節(jié)的“卡脖子”，最終在應用層面還未擴展開來。

　　總體而言，在芯片廠、品牌廠、方案廠、模組廠等產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的共同布局和助推下，歷經多年的技術迭代和成本管控后，消費類帶動專業(yè)類黑光產品價格往下走，變成一個普惠標配的監(jiān)控產品，在技術加持下，或將成為消費類安防的新賣點。

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